Подобно спецификации IEEE 802 стандарт 802.11 регламентирует два нижних уровня в семиуровневой модели OSI -- канальный и физический. Первоначально стандарт определял три типа физического уровня, которые включали две радиотехнологии с использованием расширенного спектра (spread spectrum) и одну в инфракрасном диапазоне. Радиостандарт работал в полосе 2,4--2,483 GHz и определял два метода передачи: метод скачущего переключения частот (Frequency Hopping Spread Spectrum -- FHSS) и прямой последовательности (Direct Sequence Spread Spectrum -- DSSS). Они обеспечивали скорость передачи данных 1 и 2 Mbps. Существенно, что FHSS и DSSS имеют совершенно разные механизмы сигнализации и поэтому несовместимы.
      Метод FHSS состоит в том, что передатчик и приемник переключаются на узкополосные несущие разной частоты в определенной последовательности, которая кажется случайной. Схема предусматривает разделение выделенной полосы частот на 79 поддиапазонов шириной 1 MHz каждый. Обычно существуют три набора из 26 частот, при этом минимальная частота переключения должна составлять 2,5 скачка в секунду. Это значение выбирается с таким расчетом, чтобы за время работы на одной из несущих частот можно было передать один пакет и в случае его искажения повторить передачу на следующем скачке. Двухуровневое гауссово переключение частот (2-level Gaussian Frequency Shift Keying -- GFSK) в качестве схемы модуляции позволяет достичь скорости передачи данных 1 Mbps.
      Механизм сигнализации метода DSSS предусматривает разделение диапазона 2,4 GHz на 14 каналов шириной 22 MHz каждый. Смежные каналы частично перекрываются. Данные передаются по каждому из каналов без переключения на другие. Для компенсации шумов в канале используется технология, называемая "расщепление" (chipping). Каждый бит данных кодируется избыточной последовательностью битов, называемых чипами (chips). В стандарте 802.11 это 11-битовая последовательность Баркера (Barker). Каждая 11-чиповая последовательность преобразуется в волновую форму, или символ, который, предварительно промодулированный, и посылается в эфир. Для передачи со скоростью 1 Mbps используется двоичная фазовая модуляция (Binary Phase Shift Keying -- BPSK) -- один фазовый сдвиг на каждый бит. Чтобы достичь скорости 2 Mbps, применяется более сложная схема, называемая квадратурно-фазовой модуляцией (Quadrature Phase Shift Keying -- QPSK). С помощью четырех сдвигов фаз (0, 90, 180 и 270 градусов) удается закодировать 2 бита данных.